巨蚓科蚯蚓系統(tǒng)發(fā)育、分子鑒定及地理分布研究.pdf

1、巨蚓科是陸生蚯蚓中第一大類群，全球廣布，已經(jīng)描述的有1000多種，占全部陸生蚯蚓的1/3，它是大型土壤動物且在土壤食物鏈中起著重要的作用，有的可作為藥材，有的可用于處理廢棄物，產(chǎn)生有機肥料。環(huán)節(jié)動物門是高等無脊椎動物的開始，岡此它的系統(tǒng)學(xué)研究不僅具有理論意——弄清無脊椎動物的進(jìn)化，而且在資源的利用上具有現(xiàn)實意義；其各亞科之間一直存在廣泛爭議；種類形態(tài)學(xué)鑒定的爭議急需一種客觀快速的檢測手段；地理分布的研究對將來其地理隔離及起源的研究起到奠

2、定基礎(chǔ)的作用。 本研究獲得16S和28S各10條基因序列，COl基因序列86條，對DNA序列的堿基組成、氨基酸組成、堿基替換、遺傳距離等進(jìn)行了遺傳分析，堿基替換飽和性分析及x<'2>檢驗顯示所測定的序列都具有較強的系統(tǒng)發(fā)育信號；最大簡約法(MP)和貝葉斯系統(tǒng)發(fā)育推論(BI)對16S和28S及其聯(lián)合數(shù)據(jù)集進(jìn)行了巨蚓科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系重建；相合性(ILD)檢驗后構(gòu)建了兩數(shù)據(jù)集系統(tǒng)樹的合一樹。采用鄰接法(NJ)，MP和Bl對COl數(shù)據(jù)集

3、進(jìn)行了種類分子鑒定。對COl基因并結(jié)合其氨基酸采用MP和Bl法進(jìn)行了屬類地位歸屬的初探。對全國蚯蚓種類的分布采用SPSS 12．0進(jìn)行聚類。最后得出如下結(jié)論： 1．在28S rDNA中T,C,A,G的平均含量分別為15.3％，17.1％，36.4％，和31.2％。在16S rDNA中T,C,A,G的平均含量分別為25.3％，19.4％，35.0％和20.3％。而在聯(lián)合數(shù)據(jù)集中T,C,A,G的平均含量分別為18．9％，26．2％，

4、31．2％和23．7％。轉(zhuǎn)換/顛換為1.21，轉(zhuǎn)換數(shù)主要發(fā)生在T-C之間，顛換數(shù)主要發(fā)生在T-A問。堿基替換飽和性分析后發(fā)現(xiàn)序列的保守性很強，具有較強的系統(tǒng)發(fā)育信號。 2．巨蚓科包括巨蚓亞科、寒憲蚓亞科和八毛蚓亞科，不同于所有形態(tài)學(xué)的分類體系；荊蚓亞科暫時被排除在外，且應(yīng)升到科級水平；不認(rèn)可巨蚓科的單起源；更多序列的分類單元確認(rèn)巨蚓亞科是多起源；最大的兩屬，遠(yuǎn)盲蚓屬和腔蚓屬，可能是協(xié)同進(jìn)化，但不可能是單起源組群。 3．2

5、8種蚯蚓線粒體COI基因T, C，A，G的平均含量分別為31.1％，22.4％，29％和17.5％。A+T的含量(60.1％)明顯高于G+C的含量(39.9％)。序列轉(zhuǎn)換/顛換的平均值為1.2；轉(zhuǎn)換的發(fā)生主要T-C之間，顛換主要發(fā)生在T-A之間；密碼子第三位點的替換最多(67.7％)。 4．所有種都用DNA條形碼得到成功的分子鑒定，種內(nèi)變異通常小于1％，而種間變異通常大于15％，種的鑒定閾值為3.3％；盡管DNA條形碼不能完全替

6、代形態(tài)分類，但它對傳統(tǒng)形態(tài)分類提供了有用補充；在運用DNA條形碼時要考慮地理隔離造成的差異及進(jìn)化程度的不同造成的影響。 5．分子系統(tǒng)樹及形態(tài)學(xué)特征都表明，直隸環(huán)毛蚓應(yīng)屬于腔蚓屬而不是遠(yuǎn)盲蚓屬，其學(xué)名應(yīng)為Metaphire tschiliensis tschiliensis(Michealson，1928)。A+T的含量不相同，對于其是否能用于鑒定種值得進(jìn)一步研究的。而DNA條形碼為鑒定屬的地位提供了初步嘗試。 6．在這3